切断部位の痛みを治療するための濃縮自己脂肪移植 (AMP-5)

外傷による切断が一般的であり、負傷した戦士に多くの課題をもたらします。 最近の出版物によると、現在の紛争中に 950 人を超える軍人が戦闘関連の切断を余儀なくされ、そのうち 15% が最初の負傷から 12 週間以上経過してから切断されたと報告されています (1)。 更新された統計によると、切断者の数は 1050 人を超えています (私信、COL Paul Pasquina、整形外科およびリハビリテーション統合部門長、Walter Reed National Military Medical Center-WRNMMC)。 負傷した戦士が切断後に最適な機能を得る能力は、ほとんどの場合、義足にうまく適合して適応する能力に依存します. 急性期を脱すると、多くの切断患者は、骨構造を覆う薄い軟部組織または軟部組織で十分に埋められていない末梢神経のために、プロテーゼを装着するときに痛みに苦しみます。 外因性断端痛は、通常、義肢ソケットまたはその他の義肢コンポーネントに関連する機械的なものです。 これは、多くの場合、断端組織の耐性と軟部組織への義足の負荷との間のミスマッチの結果です。 この感受性は、過度の外部からの機械的負荷にさらされている切断された神経の表在神経幹または神経腫によってしばしば強調されます (2)。 ソケット インターフェースの不良、二次的な皮膚の損傷、および/または痛みにより、機能が著しく制限される場合があります。

これは非常に困難な臨床的問題を提示し、歴史的に、可能であれば、臨床的処置は、関連する骨の短縮、長い傷跡、および長期の治癒を伴う切断部位の外科的修正を伴うことでした. 膝下切断を膝上レベルに変換する必要がある場合、深刻な機能上の影響があります。 質の悪い切断部位の局所組織の場合（例： 瘢痕または皮膚移植片で覆われている場合)、離れた筋肉のフラップが必要になる場合があります (3,4)。 これらのフラップは、血管の微小血管吻合を使用して切断部位に移動する必要がある場合があります。 この手順は非常に侵襲的であり、機能低下、変形、および筋肉ドナー部位での創傷治癒の問題のリスクの罹患率を追加する可能性があります。 下肢皮弁の失敗率は 18.5% にもなります (5, 6)。 皮弁潰瘍の発生率は、これらの体重を支える皮弁で高くなる傾向があり、皮膚と筋肉のない皮弁の両方で、機能を改善するために二次減量手順が必要になることが多く、痛みを伴う神経腫も珍しくありません (6,7)。

さらなる四肢の短縮、長い傷跡、長期の回復、および重要なドナー部位の罹患率を必要とせずに、切断部位での新しい軟組織パディングの低侵襲生成を可能にする臨床ソリューションは、負傷した戦士を大幅に助ける可能性を秘めています。臨床を変える。

潜在的な解決策としての自己脂肪移植。 自己脂肪組織の移植は、長さ 5mm 未満の切開による脂肪吸引を使用して、腹部または太ももから脂肪組織を採取することから始まる低侵襲手術法です。 次に、脂肪吸引物を処理して脂肪画分を濃縮し、ドナー部位に再注入します。 この外科手術では、患者自身の組織を 1 回の手術で即座に移植します。 次の利点があります。

• 最小限のアクセス切開
• かなりの量の組織を移植する能力 (数百グラムの組織)
• 以前の手術手順の設定とハードウェアの存在で使用できます
• 通常、外来処置として行われます
• 移植片採取部位でのドナー部位の罹患率が最小限
• より侵襲的な外科的処置と比較してリスクが低い
• 同じドナー部位を使用しても、必要に応じて複数回繰り返すことができます

自家組織の移植は新しい概念ではなく、筋肉、脂肪、皮膚のさまざまな組み合わせを使用した多くの種類の皮弁で見られるように、別の方法にすぎません。 ティッシュ フラップはさまざまな場所から提供され、目的の結果を達成するためにさまざまな方法で使用されます。 フラップには独自の血液供給があり、皮膚移植片よりも弾力性があり、通常、皮膚の色調と質感によりよく一致させることができるため、美容上の観点からはるかに優れた結果をもたらします. 皮弁は、輪郭の欠陥を埋めるために組織の「バルク」が必要な場合にも適しています。 明らかな利点は、異種移植片および同種移植片に対して自家組織を使用することです。それぞれに、拒絶反応や有害事象の既知のリスクがあります。

文献は、臀部（同様の体重負荷の解剖学的領域）における臨床脂肪移植が安全かつ効果的に実施でき、2年以上まで約75％の維持率で実施できることを明確に示しています（23-25）. 脂肪移植記事の OVID データベース検索では、9000 以上の記事が、幅広い臨床状況における脂肪移植の使用に言及しています。 特にこの出願に関しては、100 を超える参考文献がこの提案に関連しており、以下に提供されています。(26-132)

研究者らは、切断部位の痛みとプロテーゼの適合不良に対処するための低侵襲自己脂肪移植の有効性を評価するための臨床試験を提案しています。 この外科的処置は、被験者自身の組織の即時移植を含み、FDA の監督を必要としません。 重要なのは、脂肪間質細胞を扱う私たちの知識と専門知識を使用して、脂肪移植手順の再生医療細胞療法の変更と、より伝統的な脂肪移植準備を比較することです。

脂肪移植に伴う最大の問題は、脂肪移植の吸収率が予測できないことです。 これは、再生中の脂肪組織が新しい血液供給を急速に発達させる能力に関連している可能性があります。 この研究では、脂肪移植片を自己脂肪幹細胞で濃縮する再生医療アプローチ (間質細胞濃縮脂肪移植) をテストします。 これは、経時的に移植片の保持を改善し、機能的結果を改善する可能性があります。

脂肪移植片の修正された調製は、経時的に移植片の保持を増加させるために、移植片材料中の内因性間質細胞を濃縮することを含む。 脂肪移植に使用される吸引された脂肪材料は、成熟した脂肪細胞、少量の繊維組織、および未熟な脂肪間質細胞 (ASC) で構成されます。 これらの脂肪間質細胞は、脂質を含まない細胞の混合集団であり、成熟した脂肪細胞と血管要素のターンオーバーに役立ちます。 「前脂肪細胞」、ならびに内皮前駆細胞および多系列前駆細胞が見出される。 注目すべきことに、ASCは低酸素条件下でストレスがかかると血管新生を刺激することが示されており、これらの細胞は脂肪移植片の治癒と体積保持に役立つ可能性があります。 吉村 他 アル。 (133) 脂肪吸引カニューレ (すなわち、脂肪移植のための脂肪採取方法) で吸引された脂肪は、全脂肪と比較して ASC が不足していることを発見しました。 これは、ASC の大部分が、鈍いカニューレによる脂肪吸引後にドナー サイトにそのまま残っている大きな血管の周りにあるという事実によるものです。 脂肪吸引物に ASC が相対的に不足していることは、経時的な脂肪移植片の再吸収の問題を説明している可能性があります。 ASCで脂肪吸引物を濃縮すると、血管新生が増加し、したがって脂肪移植片の保持が増加するはずです。 この細胞療法のアプローチは、血管新生因子を分泌し、成熟脂肪細胞に分化するという ASC の生来の能力を利用しています。 改善された血管内殖は、改善された移植片体積保持および優れた再建結果をもたらし得る。

ピッツバーグ大学の私たちのグループは、ルービン博士 (脂肪幹細胞センターの共同ディレクター) が率いる NIH 資金提供プログラムの下で、ASC 抽出のための臨床的に有用でスケーラブルな GMP 法を開発しました。細胞処理のための臨床検査室。 私たちは現在、再生医療軍 (AFIRM) との全額出資によるプロジェクトを開始しています。 私たちは抽出技術を利用して、顔面外傷再建のための ASC 濃縮脂肪移植を実行しており、これは当施設で IRB の承認を受けています。 このプロセスは、CFR (21CFR1271.10) のセクション 361 に基づくヒト細胞、組織、および細胞および組織ベースの製品 (HCT/P) ガイドラインの下で規制されています。 HCT/P 療法は、治験用新薬 (IND) 申請の提出要件から免除されます。

このプロジェクトの提案のために、私たちはチームを拡大して、再建脂肪移植、下肢再建、理学療法とリハビリテーション、人工装具の設計、栄養サポート、および心理社会的結果の評価の専門知識を網羅しました。 外傷後の顔面再建のための自家脂肪移植の最初の成功（分析進行中）を考えると、脂肪間質細胞による移植片の濃縮がなくても、この治療法は四肢の痛みの治療に効果的に適用できると考えています. この手順は、四肢に重大な切開を加えることなく、5 mm 未満の小さなポート サイトのみで、外来ベースで実行できます。 これは、従来の治療法の完全に新しい実験的適用であることに注意してください。